штабелирующее устройство

Формула изобретения

1. ШТАБЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее тележку с размещенными на рельсах ходовыми колесами и колоннами, установленную с возможностью вертикального перемещения по колоннам грузовую платформу, на которой размещены телескопические захваты, приводные механизмы передвижения тележки, вертикального перемещения грузовой платформы и выдвижения телескопических захватов и приспособление для управления упомянутыми механизмами, включающее в себя блок задания программ, выполненный в виде стационарной ЭВМ, который включен в цепь управления этими механизмами через бортовой контроллер, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения условий эксплуатации, на балке тележки консольно закреплена упругая пластина с прикрепленными к обеим ее плоскостям со стороны свободного конца штифтами, охватываемыми пружинами, одними концами связанными с соответствующими сторонами пластины, а на корпусе редуктора привода механизма передвижения тележки смонтирован вильчатый упор, охватывающий пластину со стороны свободного конца и связанный с вторыми концами пружин, приспособление для управления приводными механизмами снабжено датчиками деформации пластины, выполненными индуктивными или тензометрическими, при этом контроллер выполнен с пороговым блоком, к входу которого подключены выходы упомянутых датчиков, а к выходу - цепи управления электродвигателем и тормозом привода механизма передвижения тележки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для управления приводными механизмами снабжено датчиком ускорения тележки, один выход которого подключен к входу контроллера для корректировки сигналов датчиков деформации упругой пластины, а другой - к входу записи блока памяти стационарной ЭВМ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции крана-штабелера для складов со стеллажами, в ячейках которых хранятся штучные грузы - изделия машиностроительной, легкой и других отраслей промышленности.

Известны штабелирующие устройства, работающие в автоматическом цикле или под управлением оператора. Стеллажные краны-штабелеры по сравнению с другими подъемно-транспортными устройствами значительно повышают степень использования объема помещения склада, являются наиболее эффективным видом складского оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является кран-штабелер, выпускаемый Симферопольским опытным заводом НПО "Оргтехавтоматизация" [2] . В нем содержатся тележка с колоннами и размещенными на рельсах ходовыми колесами, установленная с возможностью вертикального перемещения по колоннам грузовая платформа, на которой размещены телескопические захваты, приводные механизмы передвижения тележки вертикального перемещения грузовой платформы и выдвижения телескопических захватов и приспособление для управления упомянутыми механизмами, включающее в себя блок задания программ, выполненный в виде стационарной ЭВМ, который включен в цепь управления этими механизмами через бортовой контроллер.

У этого крана нет контроля загрузки механизма передвижения, в результате чего возможны: а) сход крана с рельсового пути и существенное превышение допускаемых нагрузок на детали механизма передвижения и их разрушение вследствие попадания посторонних предметов между ходовыми колесами и рельсом, а также наезда тележки на случайные препятствия; б) прекращение движения тележки в результате пробуксовки, т.е. проскальзывания ведущего колеса относительно рельса, вследствие случайного попадания на них масла или смазочно-охлаждающей жидкости, например, из перевозимых в контейнерах изделий машиностроительных производств. Следствие этого - снижение надежности крана и недостаточная эффективность работы всего складского комплекса.

Целью изобретения является повышение надежности штабелирующего устройства и улучшение условий его эксплуатации.

Существенные отличия данного изобретения заключаются в том, что на балке тележки консольно закреплена упругая пластина с прикрепленными к обеим ее плоскостям со стороны свободного конца штифтами, охватываемыми пружинами, одними концами связанными с соответствующими сторонами пластины, а на корпусе редуктора привода механизма передвижения тележки смонтирован вильчатый упор, охватывающий пластину со стороны свободного конца и связанный со вторыми концами упомянутых пружин, приспособление для управления приводными механизмами снабжено датчиками деформации пластины, например, индуктивными или тензометрическими, при этом контроллер выполнен с пороговым блоком, к входу которого подключены выходы упомянутых датчиков, а к выходу - цепи управления электродвигателем и тормозом привода механизма передвижения тележки.

Достигается это тем, что на балке тележки консольно закреплена упругая пластина с прикрепленными к обеим ее плоскостям со стороны свободного конца штифтами, охватываемыми пружинами, одними концами связанными с соответствующими сторонами пластины, а на корпусе редуктора привода механизма передвижения тележки смонтирован вильчатый упор, охватывающий пластину со стороны свободного конца и связанный со вторыми концами упомянутых пружин, приспособление для управления приводными механизмами снабжено датчиками деформации пластины, например, индуктивными или тензометрическими, при этом, контроллер выполнен с пороговым блоком, к входу которого подключены выходы упомянутых датчиков, а к выходу - цепи управления электродвигателем и тормозом привода механизма передвижения тележки. При выходе сигнала за пределы допустимого интервала значений производится отключение питания электродвигателя с одновременной подачей аварийного сигнала, включение тормоза и запись в памяти стационарной ЭВМ.

На фиг. 1 изображена схема штабелирующего устройства; на фиг.2 - узел фиксации корпуса редуктора относительно балки ходовой тележки; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Штабелирующее устройство состоит из ходовой тележки 1 с колоннами 2 и 3, ведущим 4 и ведомым 5 колесами, опирающимися на рельсовый путь 6. Колонны 2 и 3 соединяются верхней балкой 7, а образующаяся рамная конструкция удерживается в вертикальной плоскости с помощью четырех пар роликов 8, перекатывающихся по направляющей 9. Грузоприемник 10 с телескопическими захватами 11 и 12 и грузом 13 приводится в движение установленным на колонне 3 приводом 14 с помощью двух грузовых цепей 15, частично показанных на схеме. На тележке 1 установлен привод механизма передвижения, включающий в себя электродвигатель 16, соединенный с редуктором 17, тихоходный вал 18 которого через шлицевое соединение связан с валом ведущего ходового колеса 4, и шкаф управления 19 с программируемым контроллером, линиями связи соединенным с управляющей стационарной ЭВМ (на схеме не показана). На корпусе редуктора 17 имеется вильчатый упор 18, с которым через пружины 19 и 20, установленные на штифте 21, взаимодействует упругая пластина 22. Упругая пластина 22 болтами 23 прикреплена к кронштейну 24, который болтами 25 соединен с ходовой балкой тележки 1. На грузоприемнике 10 имеется привод 26 телескопического захвата 11 и 12.

Штабелирующее устройство работает следующим образом. Программируемый контроллер от стационарной управляющей ЭВМ получает адрес ячейки стеллажа, откуда нужно взять груз, включает электродвигатель 16 привода передвижения и двигатель привода 14 механизма подъема. Ходовая тележка 1 останавливается против нужного ряда стеллажа, а грузоприемник 10 - напротив нужной ячейки ряда. Контроллер включает привод 26 телескопического захвата 11 и 12, который выдвигается в нужную сторону (влево или вправо), входит в ячейку стеллажа, поднимается на 5...8 см и принимает на себя груз, поднимает его еще на 5...8 см и вынимает груз из ячейки. Захват перемещает груз 13 в среднее положение, когда центр груза располагается в вертикальной плоскости, проходящей через рельсовый путь 6. После этого включаются двигатель 16 механизма передвижения и двигатель привода 14 механизма подъема. Тележка 1 перемещается к концу межстеллажного прохода, а груз 13 занимает нижнее положение.

Во время движения ходовой тележки 1 движущий крутящий момент передается от электродвигателя 16 через редуктор 17 на вал ведущего ходового колеса 4, которое перекатывается по рельсовому пути 6. При этом на корпусе редуктора 17 от давления подшипников валов возникает реактивный момент, стремящийся повернуть редуктор 17 и связанный с ним электродвигатель 16 вокруг общей оси вращения вала ходового колеса 4 и выходного вала 18 редуктора. Этому повороту препятствует упругая пластина 22, жестко связанная с ходовой тележкой 1 и контактирующая через пружины 19 и 20 с вильчатым упором 18, закрепленным на корпусе редуктора 17. Пружины 19 и 20 сглаживают пульсацию реактивного момента на корпусе редуктора 17, связанную с неизбежными колебаниями моментов сопротивления перекатыванию колес 4 и 5, а также сил трения в подшипниках ходовых колес и редуктора в зубчатых зацеплениях. Деформация пластины 22 измеряется датчиками, например, тензорезисторными или индуктивными, электрический сигнал которых оценивается бортовым программируемым контроллером, а последний при выходе величины сигнала за пределы допустимого интервала значений отключает электродвигатель 16 от сети, включает тормоз и аварийный сигнал с записью этого случая в памяти стационарной ("береговой") управляющей ЭВМ.

С целью повышения точности контроля загрузки механизма передвижения следует дополнительно установить датчик ускорения ходовой тележки. Расчеты показывают, что при движении тележки 1 с ускорением +0,6 м/с² общий центр тяжести редуктора 17, электродвигателя 16 и соединяющий их муфты с тормозом (на схеме не показана) удален от оси вращения вала ходового колеса 4 на 237 мм. Масса, условно сосредоточенная в этой точке, составляет 85,8 кг, развиваемая сила инерции - 51,5 Н. Момент этой силы при разгоне тележки 1 добавляется к реактивному моменту на корпусе редуктора 17, завышая величину деформации пластины 22. При торможении это искажение не играет роли, так как двигатель отключается с включением тормоза. Датчик ускорения (на схеме не показан) посылает электрический сигнал в контроллер, где этот сигнал используется для корректировки сигнала датчика деформации пластины 22.

Предлагаемое штабелирующее устройство обладает преимуществами, благодаря которым незамедлительно обнаруживаются: а) прекращение движения тележки 1 в результате пробуксовки, т.е. проскальзывания ведущего ходового колеса 4 относительно рельсового пути 6; б) случайное попадание посторонних предметов между ходовыми колесами 4 и 5 и рельсом 6 или же наезд тележки 1 на случайное препятствие. В обоих случаях контроллер выключает двигатель 16, включает тормоз и аварийный сигнал, подает команду на запись в памяти стационарной ЭВМ данного случая. Это дает возможность быстро устранить причины отказа штабелирующего устройства, а периодический анализ, например, в конце смены, позволяет улучшить условия эксплуатации в конкретном направлении.

В результате надежность штабелирующего устройства повышается, время простоя и восстановления отказов сокращается, производительность устройства увеличивается.